空间电子对抗系统研究

庄海孝，姚志健，徐 超，李林凌

（1.中国空间技术研究院研发中心，北京100094；2.中国兵器科学研究院，北京100089）

0 引言

在空间军事化步伐不断加快的今天，电子战不但作战空间大大扩展，而且作战样式也发生了巨大变化［1］。目前空间军事化研究已经历了思想产生阶段、空间战理论初步建立阶段、空间战理论逐步发展阶段、空间战理论不断扩展和完善阶段、空间战理论为实战应用准备阶段等五个阶段［2］。空间战是指敌对双方在国家最高军事指挥机关领导下，以夺取制天权为主要作战目的、以外层空间为主要战场、以空间力量为主要作战力量、以空间对抗为核心而进行的作战行动。空间战将成为未来新的作战样式，谁拥有了太空，谁就拥有了未来战争的主动权。空间战电子装备的发展将使空间战理论中的完全控制空间的梦想成为现实，相应的空间电子信息战将是空间战的主要形式［3］。

1 空间信息战装备发展现状

当前，空间战系统主要包括如表1所示的空间力量增强、空间力量运用、空间对抗和空间支援四种，在这四种系统上都装有电子信息装备，它们是未来空间信息战的保障。空间力量增强能为联合部队提供及时的高精度信息收集和分发能力，使之获得良好的战场态势感知并进行有效指挥与控制，从而在战争中起到力量“倍增器”的作用。其中发展得较快的有导航系统、军事卫星通信系统和天基红外系统。空间对抗是争夺空间控制权和保证空间优势的作战行动［4］，即为夺取制天权而进行的军事对抗。按照美军军用空间力量作战任务领域的界定，空间对抗包括空间态势感知、防御性空间对抗和进攻性空间对抗。随着空间力量增强电子装备的发展，空间对抗电子装备也逐步发展起来，美国重点发展的是天基空间监视系统、轨道深空成像系统、快速攻击识别探测报告系统、软杀伤系统和激光武器系统等。

表1 空间战系统组成领域及子任务领域

2 空间电子对抗的需求

空间战将成为未来战争的重要作战手段，空间电子对抗能力的强弱将是夺取制电磁权和制信息权、进而获取战争主动权的关键因素，空间电子对抗将成为空间战的重要组成部分。下面从电子战武器的角度，通过电子攻击和电子干扰两方面来阐述空间电子对抗的重要性。

2.1 空间电子攻击

这种进攻性电子战武器包括激光武器、射频武器和粒子束武器，也就是正在大力发展的新概念武器。低功率激光武器一般用来干扰卫星的电子＋光学探测器，甚至致盲。高功率激光武器通过辐射足够的能量摧毁敌目标卫星和导弹，美国空军正在全力研制的天基激光武器（SBL）系统项目就是一种星载的高功率激光武器。

射频武器系统包括高功率微波（HMP）武器和超宽带武器两种，HMP工作于100MHz～100GHz的频段，具有很高的定向性，其所辐射的高功率微波能量通过敌电子设备的天线、裂缝、接缝和洞孔进入电子设备内部，对电子元器件造成损伤和永久性毁坏。超宽带射频武器的工作带宽约为100MHz～1GHz，定向性差，其辐射的能量只能对敌目标系统产生电子干扰。

目前国外正在研究星载的天基射频武器系统。粒子束反卫星武器将质子、中子、电子或重量离子等粒子，由加速器加速到相对论速度，并聚集成一束高能量物的粒子束流，经射束定向辐射装置射向目标，因而能击毁空间飞行的卫星或导弹。预计今后10年有可能出现这种武器。

2.2 空间电子干扰

目前，在太空对抗中的电子干扰主要集中在三个方面：干扰星载雷达，特别是高分辨率的合成孔径雷达（SAR），使其无法获取清晰的地面图像；干扰敌通信卫星、侦察卫星和其它卫星与地面间的上下行通信链路和指挥链路；干扰GPS信号，阻止敌方在战时正常使用GPS导航信号，使其精确制导武器不能精确命中目标。目前美国和俄罗斯都已研制出实用的GPS干扰机。

国外还在研究采用光学、微波射频技术来对敌航天器进行干扰，破坏敌侦察卫星和预警卫星等的工作状态的技术。

3 空间电子对抗系统及关键技术

空间电子对抗系统按技术途径可分为陆基、海基、空基和天基等空间电子对抗系统形式，陆基空间电子对抗系统有较好的技术继承性，容易实现，但易受地域限制和时域限制；海基空间电子对抗系统的原理和特点与陆基系统相似，比陆基系统有更大的活动范围，但舰船平台的电子对抗设备的技术条件受到一定约束，作战效能也受到限制；空基空间电子对抗系统由于机载设备受到种种技术条件限制，技术难度很大；天基空间电子对抗系统不受地域、时域的限制，可以接近空间目标，能大大提高对空间电子对抗的作战效能，但天基系统需要众多高技术支撑，而且有效载荷受到体积、质量和功耗的限制，难度比较大。最优方式是集成利用各自优势，建立统一的空间电子对抗系统，将陆基和海基部分作为整个空间对抗系统的地面段的组成部分，空间段由各种不同的空间电子对抗卫星组成，整个系统包括空间电子对抗指挥控制中心、地基空间电子对抗系统和天基电子对抗系统等。电子对抗指挥控制中心负责接收、处理对抗信息，运行对抗系统业务以及作战指挥、决策、控制等。

3.1 空间电子对抗系统任务功能

根据空间电子对抗系统作战使命与主要作战对象的分析，初步设想空间电子对抗系统具有如图1所示任务功能。

1）空间态势感知功能。主要侦察空间链路信号，包括侦收卫星的下行数传信号和测控信号、星间链路信号、地面的测控信号和数据通信上行信号；同时兼顾侦收地面和海上的雷达信号、通信信号和测控信号等，并对地面、海洋目标进行定位。描述空间威胁与空间战场环境，评估空间对抗行动效果。提高空间对抗指挥和控制效率。

2）进攻性对抗功能。空间电子对抗卫星具有电子干扰、网络攻击等“软杀伤”功能，软杀伤空间对抗提供对敌方空间系统施加可撤销影响的能力。电子干扰拟采用由侦察引导的欺骗干扰、瞄准干扰、窄带干扰等技术；网络攻击拟采用网络战、电子战一体化设计，通过对信息的破译获取网络参数和通信协议，生成带有病毒、逻辑炸弹等信息武器的欺骗干扰信号，再通过截获信息传输链路采用无线接入，使得在干扰信息传输链路的同时，具有网络攻击能力。硬杀伤空间对抗，提供对敌方空间系统毁灭性施加不可撤销影响的能力。硬杀伤空间对抗装备有动能反卫星武器、定向能反卫星武器和定向能武器。

3）防御性对抗功能。主要是保护己方的空间系统免受敌方干扰和攻击。防御性空间对抗装备的发展是一项系统工程，既有专门的防护装备，又涉及到空间系统的设计、发射和运行等各个环节。如通过发展快速攻击识别、探测和报告系统（RAIDRS）防御敌方对空间装备的攻击，通过发展抗激光加固装备，保护侦察卫星相机的光学系统以及红外探测器。天基光电系统获取信息的探测通道也是空间链路的组成部分，但光电探测传感器也十分脆弱，易受干扰和损伤，虚警、饱和、致盲是光电探测难以解决的难题，对传感器实施光电对抗也是空间电子对抗卫星的主要功能之一。

图1 空间电子对抗系统功能

3.2 发展途径

为了实现空间电子对抗武器的发展规划，如表2所示，可采用维持、改进已经部署的空间监视设施，改进和研制防御性、进攻性电子对抗武器装备，并与转型创新的武器技术相结合的途径。当前，尤其应重视利用已有的技术基础，如定向能武器技术；改进现有装备，如已用于飞机的告警装置；加快发展如X波段雷达和动能拦截等武器装备。

表2 空间电子对抗武器发展途径

空间态势感知延长地基空间监视系统服役寿命，保持其能力；改进主要雷达系统和地基光电深空监视系统。建设新的地基X波段相控阵雷达体系。研制天基空间监视系统，包括广域和局部空间的监视系统；深化空间态势感知核心系统的概念，发展综合的空间态势感知指挥与控制体系。防御性空间电子对抗改进、加固目前用于飞机上的攻击告警等自动防护装置，使之能适应空间环境。针对电子干扰／激光和高功率微波（HPM）攻击的卫星专用告警装置；保护光学传感器免受激光攻击装置。发展创新的主动防御性空间对抗系统，如用来保护重要大型卫星的专用微小卫星。进攻性空间电子对抗应用对卫星上行、下行链路实施干扰的武器技术。研制、部署地基激光、高功率微波等定向能武器以及动能拦截武器系统。研究阻止非授权用户使用天基导航信号等空间服务的装备技术；发展全频段天基进攻性空间电子对抗系统。

3.3 关键技术

1）空间电子对抗总体技术。分析研究空间电子对抗系统任务功能、作战使命和总体技术指标，研究空间电子对抗技术途径，分析论证空间电子对抗系统总体方案和发展战略，研究空间电子对抗卫星星座系统、卫星系统方案，研究空间电子对抗星座构形方案、轨道方案，并进行可行性分析和计算机仿真，确定关键技术攻关项目，论证关键技术攻关要求和主要技术指标等。

2）非合作空间目标的捕获、跟踪、接近和瞄准技术。研究非合作空间目标特性、目标识别，研究对非合作目标的监视技术，研究非合作空间目标的捕获、跟踪、接近和瞄准技术。

3）卫星电子攻防对抗技术。研究高灵敏度、大动态范围的接收技术，研究雷达信号、通信信号和测控信号一体化接收技术，研究各种通信信号解调技术、信号分析技术和通信信号参数测量技术，研究抗干扰技术，研究盲侦察技术，利用软件无线电技术确定链路调制／解调参数。研究星载欺骗干扰、瞄准干扰和窄带干扰技术，无源干扰技术等，研究侦收引导干扰技术。

4）卫星光电攻防对抗技术。研究空间目标的光谱特性，研究传感器、探测器的性能，研究有源、无源光电对抗技术，研究对空间目标的强光干扰和光电欺骗干扰，研究传感器、探测器的饱和干扰等。

5）卫星网络攻防对抗技术。研究信息破译、通信协议破译、信息攻击、网络攻击技术，研究网络无线介入技术，研究逻辑炸弹等信息武器，研究网络防护技术。

6）新概念电子对抗技术。研究新型的空间电子对抗的技术途径和相关手段。

7）星载告警技术。研究卫星告警技术，研究星载红外告警、雷达警戒方案，研究大范围探测、扫描方案、研究目标特性分析，研究空间环境适应能力和降低功耗、减轻质量的措施。

8）卫星安全防护技术。研究飞行器的安全防护技术，研究飞行器的隐身技术，研究威胁躲避技术，研究卫星的抗干扰、抗攻击技术等。

9）星上高速数据处理、融合和目标识别技术。研究卫星侦察数据的实时高速处理、数据融合，对信号进行分析、识别，研究干扰样式的生成技术，自适应智能引导技术等。

4 结束语

未来信息化战争将高度依赖航天装备，只有控制空间才能确保利用空间，争夺空间信息优势是作战双方关注的焦点。世界各主要军事强国都在竞相研制和部署空间信息战武器装备，以争夺未来信息化战争的“制高点”。空间电子对抗是空间军事化、空间对抗的重要发展方向，是电子对抗的新概念、新技术、新发展。然而空间电子对抗技术难度大，发展空间电子对抗系统必须在继承陆海空电子对抗技术的基础上，积极组织空间电子对抗关键技术攻关，发展空间信息战武器装备，在充分研究高科技条件下军事变革的同时，跨越发展具有自身特色的空间电子对抗系统。■

［1］ 黄汉文.航天电子对抗的概念与发展［J］.航天电子对抗，2007（2）.

［2］ 吴勤，高雁翎.美国空间对抗装备的新进展［J］.航天电子对抗，2007（2）.

［3］ 蒋盘林.从传统电子战走向信息战——电子战发展简史及信息战的定义与内涵［J］.电子对抗技术，2005（4）.

［4］ 黄志澄.军事转型与美国军用航天发展蓝图［J］.卫星应用，2004（2）.